O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirlig urganch davlat universiteti fizika-matematika fakulteti 191-fizika guruhi talabasi Raxmanov Shohruhning Atom yadrosi va elementar zarralar fizikasi fanidan kurs ishi mavzu

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI
OLIY VA O‘RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIG
URGANCH DAVLAT UNIVERSITETI

Fizika-matematika fakulteti 191-fizika guruhi talabasi
Raxmanov Shohruhning Atom yadrosi va elementar zarralar fizikasi fanidan


KURS ISHI

Mavzu: Kosmik nurlar
Qabul qildi : Raxmanov. A
Topshirdi: Raxmanov. Sh


Urganch 2022-yil


Mundarija:
Kirish……………………………………………………………………………………3
I BOB. OLAMNING UMUMIY TUZULMASI
1.1. Kosmik nurlar fizikasi fani va koinotni o‘rganish…………………………………..7
1.2. Koinotning yoshi, o‘lchami va kosmik nurlar…………………………………….10
II BOB. KOSMIK NURLARNING ASOSIY XARAKTERISTIKALARI
2.1. Kosmik nurlarning kimyoviy tarkibi………………………………………………13
2.2. Kosmik nurlarning energetik spektri………………………………………………16
2.3. Kosmik zarralarning Yer atmosferasidan o‘tish jarayoni………………………….18
Xulosa……………………………………………………………………………….…20
Foydalanilgan adabiyotlar……………………………………………………………21
Kirish
Quyosh radiatsiyasi Yerdagi deyarli barcha jarayonlarning energiya manbai hisoblanadi. Korpuskulyar Quyosh radiatsiyasi asosan protonlardan iborat boʻlib,Yer yaqinidagi tezligi 300–1500 km/sek, oʻrtacha konsentratsiyasi 5-80 ion/sm² Quyosh faolligi maksimum boʻlganda va katta chaqnashlardan keyin Yer yaqinidagi protonlar konsentratsiyasi 10³ ion/sm² gacha yetadi. Quyosh chaqnashlari paytida katta energiyali (7-10³ eV) zarrachalar (asosan, protonlar)paydo boʻladi. Yerga tushayotgan umumiy kosmik nurlar chaqnashini Quyoshradiatsiyasi koʻrinishida ifodalaydi. Quyosh elektromagnit nurlanishining asosiy qismi spektrning koʻzga koʻrinadigan nurlari qismiga toʻgʻri keladi. Quyosh toʻla nur energiyasining Yer atmosferasidan tashqarida (Quyoshdan 1 astronomik birlik uzoqlikda) gi Quyosh nurlariga tik boʻlgan 1 sm² yuzada 1 minutda tushadigan miqdoriga Quyosh doimiysi deyiladi. Quyosh doimiysi Quyoshning umumiy energiyasini hisoblash, tadqiq etish, uning Yerga taʼsirini oʻrganish maqsadida maxsus aktinometrik stansiyalarda oʻlchab boriladi. Quyosh doimiysining hozirgi paytdagi qiymati 1.36*10³ Vt/m² . Quyosh faolligi maksimumga yetganda Quyoshnurlanishi bir oz ortadi, lekin bu miqdor umumiy nurlanishning 1% dan ortmaydi.Quyoshning radionurlanishlari Yer atmosferasidan toʻliq oʻtmaydi, chunki atmosfera radiodiapazonning bir necha mm dan bir necha m gacha qismi uchungina shaffofdir. Radionurlanishlar Quyoshning faolligi bilan bogʻliq. Quyosh radionurlanishlari juda ham kuchsiz. Quyoshning qisqa toʻlqinli nurlanishlari Yer atmosferasida toʻla yutilib qoladi. Bu nurlanishlarga oid maʼlumotlar asosan, geofizik raketalar, Yer sunniy yoʻldoshlari va kosmik zondlar yordamida olinadi. Quyoshning rentgen nurlanishlari (toʻlqin uzunligi 1 A˚ dan 100 A˚ gacha) tutash va ayrim chiziqlarning nurlanishidir. Bu nurlanishlarning intensivligi Quyosh faolligiga mos ravishda kuchli oʻzgaradi va faollik maksimumga yetganda roentgen nurlanishlari spektrning qisqa toʻlqinlarida kuchayadi. Quyoshning rentgen va ultrabinafsha nurlari juda oz energiya olib kelsada, bu nurlanishlar Yer atmosferasining yuqori qatlamlariga kuchli taʼsir qiladi. Quyoshda gamma nurlanishlari ham topilgan, lekin u yetarlicha oʻrganilmagan .
Yerga koinotdan izotrop tushib turadigan yuqori energiyali (taxminan 1 dan 10¹² GeV gacha) barqaror zarralar oqimi (birlamchi nurlar), shuningdek, bu zarralarning atmosferadagi atom yadrolari bilan oʻzaro taʼsiridan paydo boʻladigan nurlar (ikkilamchi nurlar), maʼlum boʻlgan barcha elementar zarralarni oʻz ichiga oladi. Yer sirtiga faqat ikkilamchi kosmik nurlargina yetib keladi. Birlamchi kosmik nurlar tarkibi proton va geliy yadrosi (70%) hamda har xil yadrolardan, shuningdek, qisman elektronlar (1%), pozitronlar va gamma-kvantlar (0,01%) dan iborat. Kosmik nurlar oqimi uncha katta boʻlmay, u atmosfera chegarasida 2 zarracha/(sm² *sek) ni tashqil qiladi. Ammo kosmik nurlar oʻta yuqori energiyali zarralarning tabiiy manbai hisoblanadi. Birlamchi kosmik nurlarning koʻpchiligi Yerga Galaktikadan (Galaktik kosmik nurlar), ularning Quyosh faolligi bilan bogʻliq boʻlgan oz qismi, asosan, kichik energiyalilari Quyoshdan (Quyosh kosmik nurlari) keladi; 10⁸ GeV dan yuqori energiyali kosmik nurlar Metagalaktikadan kelsa kerak. Quyosh faolligi ortgan davrda kosmik nurlarning jadalligi eng kichik qiymatga ega boʻladi va aksincha, Quyoshda qisqa muddatli xromosfera chaqnashi davrida Yerga tushayotgan Quyosh kosmik nurlari oqimi oʻzining oʻrtacha qiymatidan ming marta koʻpayib ketishi mumkin. Kosmik nurlarning xususiyatlaridan foydalanib, yadro fizika va astrofizikada keng koʻlamda ilmiy tadqiqot ishlari olib borilmoqda. Birlamchi k osmik nurlar atmosferaga kirganda undagi atom yadrolari bilan taʼsirlashadi, bu esa koʻplab zarralar hosil boʻlish jarayoniga va elektromagnit kaskad rivojlanishiga olib keladi. Elementar zarralarning koʻp turlari (pozitronlar, myuonlar, K-mezonlar, A-giperonlar), ularning parchalanishi, oʻzaro taʼsirlashishi kosmik nurlar yordamida kashf etilgan. Hozirgi paytda elementar zarralarning xossalari va ularning oʻzaro taʼsiri yuqori ergiyali tezlatkichlar yordamida toʻla oʻrganilayotgan boʻlsada, lekin oʻta yu qori energiya sohasida (E₀ >10¹⁵ eV) kosmik nurlar yordamida oʻrganish bu zarralarning xossalarini oʻrganishning yagona manbai boʻlib qolmoqda. Keyingi yillarda kosmik nurlar tadqiqotlarining astrofizik yoʻnalishiga, jumladan, kosmik nurlarning hosil boʻlish muammolarini, manbalarda yuqori energiyali tezlanish olishlarini, tarqalishini va yulduzlararo muhitdan oʻtishini oʻrganishga qiziqish ortmoqda. Buning asosida yangi rivojlanayotgan izlanishlar: gamma va neytrinoga oid astronomiya sohasidagi tadqiqotlar jadal surʼatda rivojlanmoqda. Gamma va neytrino nurlanishlarining yuqori oʻtish qobiliyatiga ega ekanligi tufayli, noyob obʼyektlar, yaʼni oʻta yangi yulduzlar, pulsarlar, lokal gamma nurlanish manbalari haqida yangi maʼlumotlar olinmoqda. Yer sunniy yoʻldoshlari va Yerdagi qurilmalarda joylashgan gamma-teleskoplar yordamida atmosferadagi koʻplab elektronlarning (birlamchi gammakvantlar tufayli atmosferada elektromagnit kaskad jarayonini koʻpayishidan hosil boʻlgan) Cherenkov nurlanishi qayd etilib, lokal gamma manbalar, Galaktikadagina emas, balki Metagalaktikaning chegarasidan uzoqda (faol yadroli Galaktika — Markaryan-421 va 501) topildi. Oʻta yangi yulduzlarning portlashidan keyin hosil boʻluvchi pulsarlar (tez aylanuvchi neytron yulduzlar) kosmik nurlarning ehtimolli manbalari boʻlib hisoblanadi. Pulsarning elektromagnit maydonida hamda Galaktikaning yulduzlararo magnit maydonlarida zaryadlangan zarralar tezlanish olishlari mumkin. Zaryadlangan zarralarning harakati diffuziya harakteriga ega boʻlganligi, oʻz navbatida, Yerga tushayotgan zarralar oqimining izotropligini tushuntiradi. Kosmik nurlarni tadqiq etish elementar zarralar fizikasi, yuqori energiyalar astrofizikasi va fizikaviy tajriba texnikasi rivojlanishida muhim oʻrin egallaydi. Masalan, kosmik tajribalarda yaratilgan moslashtiruvchi qurilma hisoblash texnikasida ishlatiladi. Bu tadqiqotlar hozirgi paytda tezlatkichlarda olib boʻlmaydigan energiyadagi zarralarning oʻzaro taʼsiri toʻgʻrisida va koinotdagi kosmik obʼyektlarning strukturaviy oʻzgarishlari va katta energiya ajralish jarayonini oʻrganishda oʻz rolini saqlamoqda. Kosmik nurlarni 1912 yilda V. F. Gess kashf etgan, R. E. Milliken, rus olimlari D. V. Skobelsin, S. N.Vernov, fransuz fizigi P. Oje va boshqa ularni tadqiq qilishda ulkan hissa qoʻshgan.